Encontré un comportamiento inesperado cuando simulé bajo Multisim (National Instruments) el circuito Sallen-Key que se muestra en la imagen a continuación.
El circuito está diseñado para recibir una onda sinusoidal modulada de 1,8 kHz como entrada. Las ecuaciones son:
Los valores que se me imponen son:
Para mi situación, elijo y/o calculo los siguientes valores:
Entonces, el esquema del circuito es el siguiente
Y la simulación del diagrama de Bode da:
Y simplemente no sé cómo es posible levantarse después
Si alguien ve el donde esta el problema.
Desde ya agradezco a quien me pueda dar alguna idea.
Aquí está la lista de conexiones esquemática (cambié algunos valores pero el comportamiento es casi el mismo)
** PasseBasOrdre2 **
*
* NI Multisim to SPICE Netlist Export
* Generated by: Dim
* Mon, Nov 18, 2013 20:46:37
*
*## Multisim Component U1 ##*
xU1 1 3 VPOS VNEG BasculeSeuil 5T_VirtualU1 params: Vos=0.001 Ibias=8e-008 Ioffset=2e-008
Av=200000 BW=100000000 SR=1000000 CMRR=100 Iomax=0.025 Rin=10000000 Rout=10
.subckt 5T_VirtualU1 In_p In_n Vpos Vneg Out params: Av=200k BW=20Meg CMRR=100
+SR=1Meg Rout=75 Iomax=25m Rin=100meg Vos=0.1m Ibias=1n Ioffset=1p
.param Rp1=1e6
.param Rs1=1e6
.param K_Is2a=sqrt(Av)/Rs1
.param K_Is2b=sqrt(Av)/Rp1
.param Cp1={Av/(2*pi*BW*Rp1)}
.param CMRR_lin=10**(CMRR/20)
Rin In_p In_n {Rin}
Bcm 4 3 V = { V(cm)/CMRR_lin}
Voff In_p 4 {Vos}
Ibias1 In_p 0 {Ibias}
Ibias2 In_n 0 {Ibias}
Ioffset In_p In_n {Ioffset/2}
Rcm1 In_p cm 10meg
Rcm2 In_n cm 10meg
BIs1a vref vs2a I = { K_Is2a*(V(3)-V(In_n)) }
Rs1 vs2a vref {Rs1}
BIs2b vref vs2b I = { K_Is2b*(V(vs2a)-v(vref)) }
Rp1 vs2b vref {Rp1}
VCp1sense vs2b vs2b_ 0
Cp1 vs2b_ vref {Cp1}
D3 vs2b_ 8 Limit_Diode
D4 8 vpos Limit_Diode
B_SRp 8 vpos I={I(VCp1sense)- (Cp1*SR)}
D5 10 vs2b_ Limit_Diode
D6 Vneg 10 Limit_Diode
B_SRn Vneg 10 I={-1*I(VCp1sense)-(Cp1*SR)}
DVpclip vs2b_ Vpos V_limit
DVnclip Vneg vs2b_ V_limit
Bout vref out_ I={(V(vs2b)-v(vref))/Rout}
Rout vref out_ {Rout}
Voutsense out_ out 0
D9 out 15 Limit_Diode
D10 15 vpos Limit_Diode
B_outp 15 vpos I={I(Voutsense)- Iomax}
D11 16 out Limit_Diode
D12 vneg 16 Limit_Diode
B_outn vneg 16 I={-1*I(Voutsense)-Iomax}
R5 Vpos mid 1000000
R6 mid Vneg 1000000
Eref vref 0 mid 0 1
.MODEL Limit_Diode D (IS= 1.0e-12)
.MODEL V_limit D(n=0.1)
.ends
*## Multisim Component R3 ##*
rR3 1 2 1000 vresR3
.model vresR3 r( )
*## Multisim Component V3 ##*
vV3 0 VNEG dc 5 ac 0 0
+ distof1 0 0
+ distof2 0 0
*## Multisim Component V2 ##*
vV2 VPOS 0 dc 5 ac 0 0
+ distof1 0 0
+ distof2 0 0
*## Multisim Component V1 ##*
vV1 4 0 dc 0 ac 1 0
+ distof1 0 0
+ distof2 0 0
+ sin(0 {1*1.414213562} 1800 0 0 0)
*## Multisim Component R4 ##*
rR4 2 4 390 vresR4
.model vresR4 r( )
*## Multisim Component R1 ##*
rR1 3 0 68000 vresR1
.model vresR1 r( )
*## Multisim Component R2 ##*
rR2 BasculeSeuil 3 33000 vresR2
.model vresR2 r( )
*## Multisim Component C2 ##*
cC2 1 0 1e-007
*## Multisim Component C1 ##*
cC1 BasculeSeuil 2 1e-007
No tienes la conexión a tierra configurada correctamente. En este momento, está ejecutando el circuito alrededor del riel de suministro negativo del amplificador operacional, por lo que está recortando la parte inferior de la forma de onda. Debe convertir esto en un diseño de riel dividido. Esto se puede hacer cambiando los suministros opamp de 5v y 0v a +2.5v y -2.5v o cambiando la conexión a tierra del resto del circuito a +2.5v. E intente usar una señal de entrada de 1vrms ya que 5vrms excederán sus rieles de suministro.
El LT1490 tiene una baja impedancia de salida: -
A 10kHz, su impedancia de salida supera los 100 ohmios: el condensador de retroalimentación de 100nF, a 10kHz tiene una impedancia de 159 ohmios, ya no se comporta como un filtro decente y a 100kHz, la impedancia de salida es estúpidamente alta, mientras que 100nF es 15,9 ohmios. .
Elegir un mejor amplificador operacional es lo que recomendaría.
Andy lo logró, pero tal vez no dejó las implicaciones lo suficientemente claras.
Suponga que el circuito es un LPF perfecto y, por lo tanto, la salida del opamp es 0 a altas frecuencias. Ahora tenga en cuenta la impedancia de salida del gráfico de Andy; con ganancias bajas, por encima de 20 kHz, será de 1 kilohm o más.
Ahora vuelva a dibujar una aproximación de alta frecuencia a su circuito, y se ve así:
simular este circuito : esquema creado con CircuitLab
y tendrá unos pocos dB de atenuación en frecuencias altas como sugieren sus mediciones (mejorando en frecuencias más bajas donde mejora el Zout).
Puede mejorarlo eligiendo todas las resistencias al menos 10 veces más altas que Zout, pero si no puede cambiar el valor de C1, eso no le dará la respuesta de frecuencia que desea. Entonces la única respuesta es, como dice Andy, un amplificador operacional mejor.
mate joven
usuario16222
alfredo centauro
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eldala07